一項對華盛頓州在2014年發生的致命山體滑坡的多年實地研究為了解這種大規模滑坡的運作方式提供了新的視角。據悉，那一年的山體滑坡摧毀了華盛頓州的一個社群。美國地質調查局的一個特別小組在災後現場透過測量和取樣建立了一個詳細的時間尺度。

2014年3月22日上午10點36分（美國太平洋時間），華盛頓州西雅圖奧索鎮北FOCUS蒂爾瓜密什河谷(North Fork Stillaguamish River valley)的Cascade山麓之一的180米高的山麓發生一件沒人曾預料到的事情--它崩塌了，在四年大雨和最近陣雨的重壓下，這個在上個冰河時代末期被掘起並遺留下來的大山突然崩塌了。

雖然在西雅圖以北81公里的山區發生山體滑坡並不罕見，事實上這幾乎成為了例行公事，公路和鐵路的工作人員已經習慣每年春天去做那些清理工作，然而，這一切卻在2014年終結。在奧索鎮，900萬立方米的土壤土崩瓦解，它變成了泥漿瀑布以超快的速度衝進山谷。

幾秒鐘後，山坡消失，一英里寬的山谷裡到處都是岩石、粘土、斷掉的樹木和十幾戶人家的廢墟。在這場災難中，43人死亡，11人從泥石流中被救出。除了整個農村社群，國家530號公路道路也在這場災難中被淹沒。由於山谷的道路被切斷，人們不得不繞很長的路才能離開這片區域。另外，河流堵塞數週，引發了大量的洪水。

五年後，這場滑坡帶來的影響仍清晰可見，除了新修的道路和一條特製的人行道，該地區的流沙池禁止遊客進入。不過美國地質調查局的Brian Collins和Mark Reid則在獲得許可的情況下多次進入現場，他們從不斷變化的廢墟中收集資料以此來尋找線索並弄清當時究竟發生了什麼以及發生的順序。

據悉，Collins和Reid用了三年的時間完成對滑坡地質和結構的記錄工作，並在這項工作結束後才發現了侵蝕和植被破壞的證據。這當中不僅涉及到直接取樣，還涉及到高解析度的航空和衛星影象以及機載鐳射雷達資料。

他們發現，奧索鎮滑坡之所以具有如此大的破壞力是因為土壤移動的距離太遠。隨著斜坡的坍塌，它演變成了一系列複雜的事件，然後撞上了谷底被洪水淹沒的平原。

接下來發生的事情則類似於一種被稱為“流動性粘土”的地質現象。流動性粘土是一種在正常載荷下完全呈現固態但在地震等剪下力的作用下會失去所有結構完整性並變成粘稠液體

大自然的力量是無窮大的，與其說是自然災害，到不如說是大自然的報復，是對非法行為的懲罰，保護它，百利而無一害

山體滑坡和泥石流是兩種不同的地質災害，其威力跟流速和流量有關。直觀上來看，流速越大，流量越大，則其破壞力越強。下面，我就主要從力學的角度，估算一下普通山體滑坡泥石流的能量，順帶了解下泥石流的相關知識。

1、山體滑坡泥石流成因

泥石流，顧名思義，是混合著大量泥土、沙石的水，在重力的作用下，沿著山溝或者山坡，向地處滑動。其成因非常的簡單，卻也很複雜。簡單在於，原理很清晰，是由於暴雨或者其他自然災害引力的，山體被水浸泡出現滑坡。複雜在於，準確地預防泥石流較為困難，因為自然條件千變萬化，地質環境千變萬化，很難預測。

2、能量估算——流速的大小判斷

泥石流就像洪水一樣，從高處傾瀉而下，由於其中混雜著大量的泥沙、石子，其威力巨大。假設泥石流在高處從初速度為零開始往下運動，此時有勢能。在向下運動的過程中，勢能逐漸轉化為動能和消耗。

這裡面，能量的消耗主要是運動過程中與山坡的摩擦和內部的碰撞。最終，由於這些能量的耗散，泥石流趨於靜止。由於地質破壞的巨大威力，有很多的學者對泥石流非常感興趣，他們提出了種種不同的流速計算公式。總體上，泥石流的流速除了跟地形有關外，還與沙石顆粒的大小和含量有關。含量越大，運動過程中碰撞機率越大，能量消耗的更多，流速就更小。顆粒越大，單位體積內的顆粒含量就少了，碰撞的機率變小，流速偏大。

3、破壞性

泥石流的破壞性除了其自身能量有關外，與地面建築的強度也有關，如同地震烈度一樣。所以，光說破壞性，並不能代表泥石流所具有的能量。下圖為泥石流過後的現場，一些木製建築不足以抵擋，但是還是可以看到一些木棍還屹立著。

4、預防措施

山體滑坡、泥石流是破壞性極大的地質災害。透過其成因分析，我們發現，保持山體綠化是多麼的重要。山體的植被，包括小草和大樹，都能起到穩固山體的作用。原因在於，植物根系錯綜複雜，在山體裡面，相當於增加了很多的纖維材料，增強其強度。

上圖是學者研究的纖維增強複合材料，這種纖維結構能夠極大的提升基體的強度。對於山體而言，植物根系就是類似的纖維材料。

5、總結

山體滑坡、泥石流的成因非常簡單，是由於暴雨沖刷造成的。但是想要預測泥石流的發生確非常困難。目前，也有非常多的學者在攻克此類難關。主要的原因在於，地質條件非常複雜，無法一概而論。

泥石流的威力來自於流速和流量，流速和流量越大，威力也就越大。但是流速並不是一直無限大的，隨著泥石流的運動，由於摩擦和內部的碰撞，很多能量被耗散掉了，其動能（威力）就小了。

想要減小泥石流的破壞，甚至阻止泥石流的發生，那麼就要保持山體常綠！